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DLT1481-2015 架空输电线路故障风险计算导则

U.—工频电压幅值，kV; U一线路最高运行电压，kV。

量计算方法。 感应电压分量U.的近似计算公式为

导线对地平均高度，m； 避雷线对地平均高度，m； 导线和避雷线间的耦合系数。 3）空气间隙闪络的判据。大量实际应用表明，采用相交法或先导传播模型作为空气间隙闪络 判据进行反击跳闸率计算，两种计算方法的计算结果比较接近。本标准采用常用的相交法 作为空气间隙闪络的判据。 4）考虑土壤电阻率及流过接地体的电流对冲击阻抗的影响，接地电阻采用杆塔冲击接地电阻 模型。杆塔冲击接地电阻值可采用IEC推荐的公式：

E一一土壤电离时的场强，一般取300kV/m～400kV/m； p一土壤电阻率，·m。 绕击跳闸率计算。目前，绕击跳闸率计算方法主要有DL/T620推荐的规程法、电气几何模型 （EGM）法和先导传播模型（LPM）法。对于电气几何模型（EGM）法，人们根据实际应用情 况对其进行不断改进，改进电气几何模型（EGM）法是目前较为成熟的绕击跳闸率计算方法， 本标准采用改进电气几何模型（EGM）法计算绕击跳闸率。 改进电气几何模型（EGM）法宜考虑下列因素： 1）雷电先导入射角θ的分布概率P（0)，计算公式为：

DL／T 5161.10-2018 电气装置安装工程质量检验及评定规程 第10部分：66kV及以下架空线路施工质量验收P(O)= K. cos 0

Km一系数，一般取0.75。 2）雷电先导对大地的击距与对导、地线击距不同，可依据导线对地的平均高度，雷电先导对 大地的击距采用相应的击距修正系数β进行修正。同时，关于改进电气几何模型（EGM） 法，目前也正在研究同塔双回线路的上、中、下导线击距系数的不同，该内容还需要理论 和实践的进一步验证，本标准中尚未采用。 不同国家对击距修正系数有不同的计算方法，本标准采用IEEE标准推荐的下列计算式：

0.36+0.17ln(43H) H<40m B= 10.55 H,≥40m

H<40m H.≥40m

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式中： H。导线对地平均高度，m。 3）地形的影响。采用改进电气几何模型进行绕击计算，对于地形的考虑主要有两种方法： ①在电气几何模型中以地面倾斜角等效地形的影响；②根据地形选取不同的导线平均高 度。本标准采用以地面倾斜角等效地形的影响，当地面倾角为9时，雷电先导对导、地线 的最大击距可按下式计算：

式中： 避雷线平均高度； 一保护角； Q 9—地面倾角。

以计算区段线路雷击跳闸率设计指标P。作为雷击风险评估指标，将该区段线路的雷击跳闸率计算 值P与设计指标P.进行比较，分析该区段线路雷击风险。

附录B （资料性附录） 污闪故障风险计算方法选择

用爬电比距法进行污闪分析时，应综合考虑绝缘子爬电比距、 污移等级及其肥电比距设计值等 各台账信息，绝缘子盐密和灰密监测值等输电线路运行状态监测信息，环保部门发布的可吸入颗料 瓦化硫、二氧化氮等污染物浓度大气环境监测信息，污闪运行经验。爬电比距法计算参数见表B

表B.1爬电比距法计算参数

依据统一爬电比距和现场污移度之间的关系，验证绝缘子片数是否满足目前现场污移度的要求。宜 考虑以下因素： a）统一爬电比距和现场污移度之间的关系如图B.1所示。

图B.1统一肥电比距和现场污秽度的关系

b）现场污移度应根据污区分布图、等值盐密/灰密测量值或监测值确定，等值盐密/灰密测量 依据GB/T26218.1执行。当缺少污区分布图、等值盐密/灰密测量值或监测值时，可利用车 线路周边大气环境参数，推算理论盐密值，代替绝缘子盐密和灰密监测值。

Uk Uso2 UPMio 设独立项为 Bk （颗粒物（PM10）、NO2和SO2浓度与其评价标准值之比作为影响因子，影响因子较大者作为独立项带 人式（B.1)：

备P带入式（B.2)，计算理论盐密值：

3095中的规定，选取SO,，NOz，PM10的评价

(Uso) Uk 1 UPM10 3 Bso, Bno, BpM10)

当现场污移等级增加时，绝缘子统一爬电比距不满足现场污移等级对应的要求，计算增加绝缘 离，满足图B.1的要求。

污耐压法风险分析计算参数见表B.2。

表B.2污耐压法风险分析计算参数

根据污耐压法，利用绝缘子污耐压与盐密（ESDD）的关系曲线，计算在当前污移等级条件下的绝 缘子片数配置情况，与线路实际绝缘子片数配置情况进行比较。宜考虑以下因素： a）确定线路所经地区的现场污移度。当缺少污区分布图、等值盐密/灰密测量值或监测值时，可 利用输电线路周边大气环境参数，推算理论盐密值，代替绝缘子盐密和灰密监测值。 b 根据人工污移试验结果，获得不同绝缘子的50%污移闪络电压（U50%）和盐密之间的关系，可 按式（B3）计算：

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c）计算绝缘子的耐受电压Unl。由线路设计目标闪络概率P，确定单串绝缘子闪络概率P，按式 (B.4)计算：

P线路设计目标闪络概率； P一—单串绝缘子闪络概率； n一同一线路一定区域范围内并列运行的绝缘子串数。 污耐压校正系数k按正态分布函数由式（B.5）计算：

由单串绝缘子的闪络概率P，依据正态分布表求得k。将k带入式（B.6)，可求得绝缘子的耐受

一标准偏差，可取7%。 进行可溶盐的盐密修正。在等值盐密0.02mg/cm²～0.2mg/cm²范围内，单一NaC1所对应的 盐密与不同Ca离子组合盐所对应的等值盐密修正系数K，按式（B.7）计算：

D一一组合盐中Ca离子浓度。 当盐密较小时，有机可溶物可有效影响污移物中CaSO4的溶解度，可不进行等值盐密修正。当 时，有机可溶物难以继续促进CaSO4中的溶解，需进行等值盐密修正。 e）进行灰密修正。灰密修正系数K,按式（B.8）计算：

N一一与绝缘子有关的常数； /D一一绝缘子上下表面积污比。 g）对U修正后的耐受电压Uz按式（B.10）计算： Un2 = K,K,K,Un h）进行海拔修正，某海拔下，线路悬式绝缘子串片数m按式（B.11）计算：

Umax 系统最高运行电压； H海拔; 一该种绝缘子污闪电压的海拔修正系数，由试验确定

若通过污耐压法计算出的当前现场污移等级下绝缘子片数计算值大于实际绝缘子片数，说明绝 不足，有发生污闪的风险。

附录C （资料性附录） 风偏故障风险计算方法选择

弦多边形法可精确计算悬垂绝缘子串风偏后各点的空间位置，如图C.1所示。宜考虑下列因素： a）此方法依据的是静力平衡原理，因此计算时选用稳态风（或静风）。 b） 风速的观测高度一般取离地面10m，若观测高度不统一可根据风速高度变化系数进行换算。 将观测到的风速换算为连续自记10min平均风速。 d 当输电线路架设于迎风山坡、山脊等类似地形时，考虑风向与水平面的夹角。 e） 绝缘子串中各片绝缘子视为刚体单元。 绝缘子串各单元之间铰接且忽略摩擦。 悬垂串风偏角计算方法如图C.1所示。

图C.1弦多边形法计算示意图

悬垂绝缘子串末端B点分别作用着导线传递过来的水平横向荷载W及垂直荷载W、。设悬垂串中各 gv2、、gm，各荷载分别作用在单元的中央。根据风偏后静力平衡条件，可得悬垂绝缘子串水平方向 偏移距离元，、垂直方向投影长度元，和风偏角分别为：

由于弦多边形法计算较为烦琐，实际工程中很少采用。

由于弦多边形法计算较为烦琐，实际工程中很少采用

C.1.2刚体静力学模型法

2,cos 2 ( w. + 0.5g +2gmm w+0.5g+w+0.5gm PAB=arctan

工程中大多采用刚体静力学模型法计算悬垂绝缘子串和跳线的风偏，如图C.2所示。宜考虑下列因素 此方法依据的是静力平衡原理，因此计算时选用稳态风（或静风）。 b） 风速的观测高度一般取离地面10m，若观测高度不统一可根据风速高度变化系数进行换算。 c） 将观测到的风速换算为连续自记10min平均风速。 当输电线路架设于迎风山坡、山脊等类似地形时，考虑风向与水平面的夹角。 e） 整支绝缘子串为以铰接方式与横担相连接的刚体直棒，在外力作用下不发生弯曲或变形。 悬垂串风偏角可按下列计算式计算：

a）导线和绝缘子串的受力

b）简化后的导线和绝缘子串的受力

绝缘子串上水平风荷载和重力集中作用于其中点，为便于分析和计算，根据力矩不变原理，可将力 F和G.的作用点移到绝缘子串与导线连接处。由此可得悬垂绝缘子串摇摆角为：

Fa +0.5F p=arctan Ga +0.5G,

Fa一垂直作用于导线的水平风荷载，kN； Fj一绝缘子串风荷载，kN; Ga导线垂直荷载，kN； Gj绝缘子串重力，kN。 刚体静力学模型法在不考虑高差、导线两侧挂点所受约束、风荷载分布方式、脉动风影响等条件时 十算绝缘子串摇摆角较为准确

刚体静力学模型法在不考虑高差、导线两侧挂点所受约束、风荷载分布方式、脉动风影响 计算绝缘子串摇摆角较为准确

绝缘子串一导线整体数值模型法可精确模拟绝缘子串和导线（或跳线）风偏运动轨迹，考虑了

在进行风偏分析时需综合考虑输电线路台账信息、输电线路运行状态监测信息、风偏跳闸运行 故障风险计算参数见表C.1。

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表C.1风偏故障风险计算参数

图C.3高差示意图（低于基准线为正，反之为负）

表C.2风偏故障风险计算结果

冰害故障风险计算时应综合考虑输电线路台账信、输电线路运行状态监测信息、气象部门发布的雨 雪冰冻预警信息、冰害运行经验。风险计算参数见表D.1

《湖南省绿色建筑工程设计要点（试行）》《湖南省绿色建筑工程技术审查要点（试行）》（湘建科函[2019]181号 湖南省住房和城乡建设厅2019年8月）表D.1冰害故障风险计算参数

利用有限元仿真等计算方法进行泳害风险计算时，应建立输电线路覆泳模型，宣考虑以下因素： a 以输电线路台账信息为参照，真实模拟线路档距、导线型号、绝缘子型号、金具型号、高差 导线初始张力、导线分裂数、悬挂点处的约束等输电线路的结构参数。 6） 依据悬链线理论，将导线离散为若干个节点单元。 c） 绝缘子、金具等可依据实际质量换算成对应的杆单元或梁单元建模。 d） 以输电线路运行状态监测信息、非电力行业信息等为参照，真实模拟输电线路的覆冰厚度、覆 冰位置等信息。 e 绝缘子串和金具、金具和导线、子导线间隔棒和导线的连接均按自由度耦合来考虑，即接点在 6个自由度上的位移一致，绝缘子串最上端按铰接处理，即只固定3个线位移。 f 计算分析在不同条件下输电线路导线、地线、金具、绝缘子等所承受的荷载。

所承受的荷载计算值作为冰害风险分析指 算结果与设计机械强度进行比较，若计算结果大于设计机械强度，说明有发生冰害的风险

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舞动故障风险计算时应综合考虑输电线路舞动特征参数、输电线路结构参数、气象部门发布的 预警信息、舞动运行经验。风险计算参数见表E.1

DB12T 3021-2019 京津冀旅游直通车服务规范表E.1舞动故障风险计算参数

利用有限元仿真等计算方法进行舞动风险分析时，应建立输电线路舞动模型，宜考虑以下因素： a 以输电线路台账信息为参照，真实模拟线路档距、导线型号、绝缘子型号、金具型号、高差、 导线初始张力、导线分裂数、悬挂点处的约束等输电线路的结构参数。 b） 依据悬链线理论，将导线离散为若干个节点单元。 C 相间间隔棒、绝缘子、金具等可依据实际质量换算成对应的杆单元或梁单元建模。 d 以输电线路运行状态监测信息、非电力行业信息等为参照，真实模拟覆冰形式、覆冰厚度、风 速、风向等输电线路的舞动特征参数。 绝缘子串和金具、金具和导线、子导线间隔棒和导线、相间间隔棒和子导线间隔棒的连接均按 自由度耦合来考虑，即接点在6个自由度上的位移一致，绝缘子串最上端按铰接处理，即只固 定3个线位移。 计算分析在不同线路结构参数和舞动特征参数等条件下输电线路发生舞动的可能性，以及发生 舞动后的最小相间距离